DE2843359A1

DE2843359A1 - Optoelektrische einrichtung an schloessern u.dgl. zum lesen von auf einem informationstraeger befindlichen informationen

Info

Publication number: DE2843359A1
Application number: DE19782843359
Authority: DE
Inventors: Carl Granholm
Original assignee: BSG Schalttechnik GmbH and Co KG
Current assignee: BSG Schalttechnik GmbH and Co KG
Priority date: 1978-10-05
Filing date: 1978-10-05
Publication date: 1980-04-24

Description

Optoelektrische Einrichtung an Schlössern und dergleichen
zum Lesen von auf einem Informationsträger befindlichen Informationen Stand der Technik Die Erfindung geht aus von einer optoelektrischen Einrichtung nach der Gattung des Hauptanspruchs.
Aus der DE-OS 25 59 430 ist schon eine Vorrichtung zum Prüfen von Ausweisdokumenten o. dgl. bekannt, die mit einer Fotodiode arbeitet. Als Erkennungshilfe für die Echtheit des eingelegten Dokuments dienen besondere Prüf stoffe aus Verbindungen Seltener Erden, die die Eigenschaft haben, impulsweise einfallendes Licht mit bestimmten Verzögerungen zu reflektieren bzw. durchzulassen. Diese bekannte Vorrichtung bedient sich dieser Verzögerungseigenschaften zur Erkennung der Echtheit des Dokuments und verwendet einen Impulsoszillator, dessen Ausgangssignale nach Passieren des Prüfstoffs über eine Torschaltung einer Auswerteschaltung zugeführt werden, wobei die Öffnung der Torschaltung ebenfalls von den Ausgangssignalen des Oszillators abhängig gemacht wird. Treffen die Impulse an der Torschaltung nicht in einer zeitlich abgestimmten Folge ein, dann werden diese zurückgewiesen, was zu einer Fehlererkennung des Dokumentes führt. Beim bevorzugten Ausführungsbeispiel der bekannten Einrichtung erfolgt das Lesen bei stillstehender eingeführter Kodekarte, also statisch. Ein dynamisches Lesen erfordert eine präzise abgestimmte mechanische Einzugsgeschwindigkeit, damit nicht Verfälschungen in der zeitlichen Abstimmung der Prüfsignale auftreten. Bei statischem Lesebetrieb ist eine genaue Positionierung des Dokuments im Führungsschacht erforderlich, daher müssen mechanische Verformungen und Beschädigungen der Karte vermieden werden.
Nachteilig ist weiterhin, daß nur mit Licht einer bestimmten Wellenlänge gearbeitet werden kann und die den Prüfstoff enthaltenen Bereiche durchscheinend sein müssen, so daß auch Verschmutzungen vermieden werden müssen. Insgesamt ergibt sich bei der bekannten Vorrichtung ein erheblicher technischer Aufwand, der nur dann zum Erfolg führt, wenn während des Lesevorgangs weitere ganz bestimmte Voraussetzungen in der Bedienung eingehalten werden. Dies ist aber sehr häufig nicht der Fall, so daß die bekannte Einrichtung für ein breites Anwendungsspektrum nicht ausreichend narrensicher ist.
In der nicht vorveröffentlichten deutschen Patentanmeldung P 27-52 106.8, die sich auf eine Schloßbetätigung mit Leser bezieht, ist eine Einrichtung an Schlössern, Sicherheitsvorrichtung, Schaltelementen u. dgl. bekannt zur Verhinderung eines unbefugten Zugangs zu Räumen, Gebäuden, Autos usw., bei der ein kodierte Informationen tragender Informationsträger als Kontroll- und/oder Auslöseelement (Schlüssel) einem Gegenelement (Schloß) zugeordnet ist. Dabei enthält das Auslöseelement, welches ein Schlüssel für ein Schloß sein kann oder einen hierzu getrennten Informationsträger bilden kann, eine kodierte Information auf nicht mechanischer Grundlage, während das Gegenelement mindestens einen Sensor oder einen Lesekopf aufweist, der diese Information durch nicht körperliche Einwirkung abtastet und einer gesonderten Stelle zuleitet, die das gewonnene Signal mit einem gespeicherten Signal vergleicht. Nur dann, wenn der Vergleich positiv ausfällt, wird es der sich hierdurch als befugt ausweisenden Person gestattet, sich Zugang zu verschaffen und/oder entsprechende befugte Maßnahmen zu treffen.
Die vorliegende Erfindung hat die Aufgabe, die in der erwähnten nicht vorveröffentlichten deutschen Patentanmeldung beschriebene Einrichtung zu ergänzen und insbesondere Maßnahmen anzugeben, die die Informationsgewinnung aus der mindestens einen vorhandenen Kodespur auf dem Informationsträger im einzelnen erläutern. Die vorliegende Erfindung stellt daher eine Zusatzanmeldung (ein Zusatzpatent) zu der deutschen Patentanmeldung P 27 52 106.8 (deutschem Patent 2.752.106) dar und sie basiert ausdrücklich auf dem dortigen Offenbarungsgehalt und macht die in dieser Hauptanmeldung beschriebenen Maßnahmen zum Gegenstand auch vorliegender Anmeldung. Es wird lediglich aus Gründen einer Beschränkung des Umfangs darauf verzichtet, die Beschreibung der Hauptanmeldung nochmals zu wiederholen.
Vorteile der Erfindung Die erfindungsgemäße Einrichtung mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat den Vorteil, daß eine vergleichsweise einfache, beliebig hoch integrierbare Leseeinheit hoher Störsicherheit geschaffen ist, bei der der Lesevorgang im wesentlichen unabhängig von äußeren Gegebenheiten und Zufällen ist, die beim Einschieben eines Informationsträgers in einen geeigneten, mit Leseköpfen ausgestatteten Lesebereich praktisch immer auftreten. Es wird kein mechanischer Einzug benötigt, und es sind sogar teilweise Rückzugbewegungen beim Einschieben des Informationsträgers möglich, ohne daß der eigentliche Lesevorgang so nachhaltig gestört wird, daß sich ein Fehler bei der Auswertung der Dateninformationen ergibt.
Besonders vorteilhaft ist noch, daß die Schaltung einen impuls artigen Betrieb sowohl im Leerlaufbetrieb als auch beim eigentlichen Lesebetrieb ermöglicht, wobei trotz der normalerweise nicht zu erwartenden und sich auch nicht ergebenden Abstimmung einer an sich ja beliebigen Einschubgeschwindigkeit auf die Taktung im Impulsbetrieb keine Fehler auftreten, da Schaltungselemente in eine Speicherbereitschaft übergehen können und auch ein Schleifenbetrieb größerer Schaltungskomponenten möglich ist.
Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen ergeben sich vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im Hauptanspruch angegebenen Leseeinrichtung.
Zeichnung Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen Fig. 1 ein Blockschaltbild eines ersten Ausführungsbeispiels, deren einzelne Schaltungsblöcke in der detaillierteren Darstellung der Fig. 3 und 4 gestrichelt angegeben sind und deren Aufbau und funktioneller Zusammenhang auch lediglich mit Bezug auf die Fig. 3 und 4 im einzelnen erläutert wird, Fig. 2 die mögliche Anordnung von Datenspuren und Taktspuren auf einem Informationsträger, der Teil eines Schlüssels, einer Kodekarte o. dgl. sein kann, die Fig. 3 und 4 detaillierte Teilschaltungsdarstellungen des Blockschaltbilds der Fig. 1, Fig. 5 ein erstes Impulsdiagramm von von einem Mehrphasenoszillator abgegebenen Impulsfolgen bzw. daraus gebildeten Impulsfolgen dann, wenn kein Informationsträger, wie das bevorzugte Ausführungsbeispiel eines Schlüssels im folgenden im wesentlichen nur noch genannt wird, für den Lesevorgang im Bereich der Leseköpfe vorhanden ist, Fig. 6 ein der Fig. 5 entsprechendes Impulsdiagramm, jedoch bei vorhandenem Informationsträger, Fig. 7 eine zweite Ausführungsform eines Informationsträgers mit Kodespuren, deren Anordnung besonders für die Schlüsselfunktion bei einer Schloßbetätigung geeignet ist und die eine Selbsttaktung ermöglichen, Fig. 8 ein erstes Ausführungsbeispiel einer Auswerteschaltung für den Informationsträger der Fig. 7 und Fig. 9 in Form eines Blockschaltbilds ein zweites Ausführungsbeispiel einer der Fig. 8 ähnelnden Auswerteschaltung, die jedoch für einen impulsartigen Betrieb geeignet ist.
Beschreibung der Erfindungsbeispiele Das in Fig. 1 angegebene Blockschaltbild einer optoelektrischen Leseeinrichtung zeigt den allgemeinen Organisationszusammenhang und besteht aus den folgenden, hier zunächst nur global angeführten Hauptschaltungskomponenten. Aus Gründen eines besseren Verständnisses werden die einzelnen, die Erfindung bildenden Baugruppen anhand der Detaildarstellungen der Fig. 3 und 4 in Verbindung mit der von ihnen ausgeübten Funktion beschrieben, so daß sich auch der funktionelle Ablauf besser erkennen läßt.
Die in Fig. 1 gezeigte Leseeinrichtung umfaßt bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel vier Leseköpfe F,S,D,E, die bevorzugt jeweils aus lichtemittierenden Dioden (LED) als Lichtsender und Fototransistoren als Lichtempfänger bestehen, wobei wiederum bevorzugt im Infrarotbereich des Lichts gearbeitet wird. Die Leseköpfe sind ausgangsseitig an einen Komparatorverstärker 24 angeschlossen, der selbst von einem Verstärker 28 und einem justierbaren Schwellwertschalter 27 gesteuert ist. Die Ansteuerung sämtlicher Komponenten erfolgt von Impulsfolgen mit zeitlich unterschiedlich liegenden Flanken, die von einem Prozessor 33 für Pulsselektionen ausgewählt werden.
Während des Lesebetriebs sind die vier Leseköpfe F,S,D,E an einen Hochleistungsschalter 26 angeschlossen und werden von diesem gespeist ergänzend ist eine Fotodiode D eines Lesekopfes zusätzlich noch an einenNiederleistungsschalter 25 angeschlossen, der ausgangsseitig auf den Schwellwertschalter 27 arbeitet. Es ist so möglich, zunächst mit schwachen Tastimpulsen über die Fotodiode D das Vorhandensein eines Infor -mationsträgers im Lesekopfbereich zu erfassen und dann auf volle, bevorzugt impulsartige Leseleistung hochzuschalten. Der Niederleistungsschalter 25 und der Hochleistungsschalter 26 sind an verschiedene Steuerausgänge des Pulsselektions-Prozessors 33 angeschlossen; der Verstärker 28 liegt am gleichen Ausgang des Prozessors wie der Niederleistungsschalter 25.
Ferner sind entsprechend Fig. 1 noch vorgesehen ein Mehrphasenoszillator 29, der dem Prozessor 33 Impulsfolgen zuführt, ein Informationsträger-Erkennungsregister 30, ein Zustandsregister 31, ein Synchronisierer 32, ein Taktregister 34, ein Zustandszähler 35, ein Zustandsdekoder 36, ein Programmspeicher 37 zur Erfassung bestimmter Impulsfolgen im Taktbereich, ein Datenspeicher 38 für die Aufnahme der Dateninformationen, ein Leistungsschalter 39 für den Programmspeicher 37, ein Fehlerschalter 40, der bei fehlerhafter Einführung eines richtigen Informationsträgers oder beim Einführen eines falschen Informationsträgers ein Fehlersignal erstellt, ein Geschwindigkeitssensor 41, der von einem Ausgang des Pulsselektions-Prozessors 33 angesteuert ist und die Fehlerschaltung 40 beauf schlagt.
Die folgende detaillierte Beschreibung des in Fig. 1 dargestellten ersten Ausführungsbeispiels anhand der Darstellung der Fig. 3 und 4 bezieht sich im einzelnen auf eine Leseeinrichtung, bei der sowohl im Ruhebetrieb (Leerlaufbetrieb) nur mindestens einer der vorhandenen Leseköpfe in größeren Zeitabständen mit leistungsschwachen kurzen Tastimpulsen versorgt wird, als auch im Lesebetrieb mit einer Impulsrasterung gearbeitet wird, wobei dann sämtlichen, für die Auswertung der Spuren herangezogenen Leseköpfen Leistungsimpulse zugeführt werden, deren Amplituden erheblich über der für den Dauerbetrieb zulässigen Nennleistung der einzelnen Lesekopfeinrichtungen liegen können.
Denkbar sind aber auch Leseeinrichtungen, die zwar im Leerlaufbetrieb mit Tastimpulsen arbeiten, für den kurzen Lesebetrieb aber kontinuierlich mit voller Leseleistung betrieben werden, wobei dann allerdings vorzugsweise Leseköpfe solcher Bauart verwendet werden, die einen solchen Dauerbetrieb verkraften können; hierauf wird weiter unten noch anhand der Darstellung der Fig. 7 eingegangen. Bevorzugt ist allerdings der Impulsbetrieb im Ruhezustand und im Betriebszustand des Gesamtsystems, der auch die impulsartige Kurzzeitansteuerung von besonders verbrauchs intensiven Schaltungsgruppen umfaßt.
Der Taktzeitgeber (Mehrphasenoszillator) Entsprechend den Darstellungen der Figuren 5 und 6 werden für die gezielte selektive Ansteuerung und Triggerung von Bauelementen, die impulsartige Beaufschlagung der Leseköpfe u. dgl. flankenversetzte Impulsfolgen benötigt, etwa entsprechend den in den Figuren 5 und 6 dargestellten, lediglich als beispielhaft zu wertenden Impulsfolgen A, B, C, D, E.
Zur Erzeugung dieser Impuls folgen dient der aus der Hintereinanderschaltung beliebiger Flipflopstufen (an deren Ausgängen die erwähnten Impuls folgen gebildet sind) bestehende Mehrphasenoszillator 29 (Fig.4) wobei ergänzend noch Dioden, also richtungsabhängige Glieder enthaltende Zwischenschaltungrn 29a, 29b vorhanden sein können, die für unterschiedliche Zeitverzögerungen bei der Weiterleitung von Ausgangsimpulsen einer vorgeschalteten Flipflopstufe zur nächsten sorgen, jc nachdem, ob die Flanke positiv oder negativ ist. Auf diese Weise und durch die in sich geschlossene Rückführungskette über die Rückführleitungen 29c und 29d lassen sich die unterschiedlichsten Verteilungsmuster abgegebener Impuls folgen erzeugen. So triggert die positive Flanke der Impulsfolge A (erzeugt am ersten Flipflop 29e) vergleichsweise schnell über die für positive Spannungen durchlässige Diode der Schaltung 29a das nachfolgende Flipflop 29f, während die negative Flanke der Impulsfolge A das RUckkippen der Ausgangsimpulsfolge B des Flipflops 29f wesentlich später bewirkt.
Entsprechendes gilt für die Erzeugung der Impulsfolge C; über die Verbindungsleitung 29d ist der für ein Schwingverhalten eines solchen Oszillators erforderliche Kreis geschlossen. Es ergeben sich dann zunächst die in Fig. 5 gezeigten Impulsverläufe, die sich kontinuierlich wiederholen, wenn durch entsprechende ansteuerung mindestens einer der mit dem Informationsträger in Wirkverbindung stehenden Tastköpfen festgestellt wird, daß kein auszuwertender Informationsträger im Bereich der Leseköpfe vorhanden ist. Dies geschiebt folgendermaßen.
Impulaverlauf ohne Inforinationsträger Durch Kombination der Impulsfolge A mit der Impulsfolge B eaQitsk an der Torschaltung 50 mit nachgeschaltetem Inverter 51 -die B-Impulsfolge gelangt über den Inverter 52 und die Torschaltung 53 auf das Tor 50 - bei 54 ein kurzer (negativer) Tastimpuls , der, wie Fig. 3 links oben zeigt, über den Transistor 55 eine ausgewählte, lichtemittierende Diode, nämlich beim Ausführurigsbeispiel die LED III aktiviert.
Hierdurch läßt sich feststellen, ob in dem Bereich zwischen der LED III und dem zugeordneten Lichtempfänger IIIa das Informationsträgermediurn eingeführt worden ist, welches auf jeden Fall eine so weitgehende Absorption des ausgesandten Lichtimpulses zur Folge hat, daß der nachgeschaltete Kompaxator 56 anspricht und bei 57 ein sog. Kartensignal C erzeugt, welches dem D-Eingang eines Speichers oder Flipflops 58 (Fig. 4 rechts unten) ebenfalls bei 57 zugeführt wird. Als Taktimpuls erhält dieses D-Flipflop 58 die B-Impulsfolge vom Inverter 52 zugeführt, so daß der Ausgang dieses Flipflops 58 (vereinbarungsgemäß) bei eingeführtem Informationsträger den Zustand log 1 und bei fehlendem Informationsträger den Zustand log 0 aufweist. An dieser Stelle sei im übrigen darauf hingewiesen, daß die jeweils verwendeten logischen Schaitzustände lediglich beispielhaft sind und, wie der Fachmann weiß, auch entsprechende Funktionsabläufe durch jeweils andere logische Schaltzustände erzielt werden können.
Die Fig. 5 zeigt, daß etwa in der Mitte des Tastimpulses N entsprechend der Impulsfolge T, die lediglich die invertierte Impulsfolge B darstellt, der Test vorgenommen wird, ob der Informationsträger vorhanden ist. Fällt diese Prüfung negativ aus, dann bleibt wegen der dann weiterhin über die Leitung 59 gesperrten, dem letzten Flipflop 29g des Oszillators 29 nachgeschalteten Torschaltung 60 diese gesperrt und die E-Impulsfolge ist entsprechend Fig. 5 weiterhin 0. Es wiederholt sich dann, wie die Fig. 5 zeigt, dieser Ablauf zyklisch so lange, bis der Test nInformationsträger vorhanden" positiv ausfällt.
Impulsverlauf bei vorhandenem Informationsträger Entsprechend dem vorher Gesagten ergibt sich jetzt am Ausgang der Torschaltung 60 entsprechend der Impuls folge E der Fig. 6 zunächst ein kurzer Restimpuls 61, und zwar solange, wie der entsprechende Impuls der D-Impulsfolge noch andauert.
Dieser und die bei vorhandenem Informationsträger nachfolgenden E-Impulse bewirken über die schnelle Rückführleitung 29c ein praktisch sofortiges Rückkippen der A-Impulse, verglichen mit der längeren Dauer der A-Impulse entsprechend Fig. 5, wenn die Rückführung über das integrierende Glied aus Widerstand 62 und Kondensator 63 erfolgte. Außerdem ergibt sich aufgrund des Umschaltverhaltens des 0Ausgang des Flipflops 58 ueber die Leitung 64, 65 ein Umschalten der Torschaltung 66, die sog. Laufimpulse R erzeugt, die nunmehr die Torschaltungskette 67, 68 mit nachgeschaltetem öffnen Inverter 69/zur Erzeugung von durch eine nachfolgende Verstärkung gewonnenen kräftigen Ansteuerimpulsen LED bei 70 aus den Impulsfolgen A und B, die in Fig. 3 ebenfalls bei 70 über die Verstärkerkette 71, 73 mit Verbindungsleitung 74 die restlichen, einenTeil der Leseköpfe bildenden lichtemittierenden Dioden I, II und IV ansteuern, während über den zugeschalteten Verstärker 72 auch die lichtemittierende Diode III noch mit Leseimpulsen LED angesteuert und somit doppelt ausgenutzt wird.
Durch die Verkürzung des A-Impulses aufgrund der erwähnten Rückführung ergibt sich auch die Kürze der Leseimpulse LED, deren zugeordnete Impuls folge in Fig. 6 mit H bezeichnet ist.
Jedes Mal nach Beendigung eines Lesevorgangs wiederholt sich jedoch der gesamte Ablauf einschließlich der Ansteuerung der Diode III zunächst mit einem Tastimpuls und erst wenn das Vorhandensein des Informationsträgers erfaßt worden ist, ergeben sich für alle Dioden I bis IV die Leseimpulse. In Fig. E ist die an der Diode III liegende Ansteuerimpulsfolge mit N' bezeichnet; sie setzt sich zusammen aus dem Tastimpuls N der Fig. 5 und dem später hinzukommenden Leseimpuls LED entsprechend der Impulsfolge H.
Es ist also festzustellen, daß erst dann, wenn ein Informationsträger abgetastet werden kann, zusätzlich die starken Leseimpulse LED erzeugt werden und gleichzeitig auf eine höhere Frequenz umgeschaltet wird.
Aktivierung von Schaltungselementen für den Lesevorgang Umfaßt die Gesamtschaltung Einzelgruppen oder ganze Komplexe, die auf einen erhöhten Stromverbrauch ausgelegt sind, dann ist es sinnvoll, diese erst dann zu aktivieren, wenn gleichzeitig mit der Ausgabe der LED-Impulse das Vorhandensein des Informationsträgers festgestellt worden ist. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel wird lediglich ein mit 37 bezeichneter Programmspeicher (Fig. 4),der aufgrund seiner Ausführung in Py Technik über einen erhöhten Stromverbrauch verfügt, in der Weise eingeschaltet. Entsprechend dem Impulsdiagramm der Fig. 6 ergeben sich die in der Impuls folge 1 vorkommenden Leseimpulse aus den Impulsen der Impuls folgen A und C, die über die Leitungen 76 und 77 einem UND-Gatter 78 zugeführt werden, welches mit einem weiteren UND-Gatter 79 verbunden ist, welches nur dann die dargestellten Kurzleseimpulse für den Programmspeicher freigibt, wenn seinem anderen Eingang vom Informationsträger-Flipflop 58 ein das Vorhandensein des Informationsträgers angebendes Signal zugeführt ist. Der als PROM ausgebildete Programmspeicher 37 wird dann über die Verstärkerschaltung 80 aktiviert. Es versteht sich, daß auf diese Weise auch andere Schaltungsgruppen beaufschlagt werden können bzw. daß diese Schaltung dann weggelassen werden kann, wenn keine verbrauchsintensiven Schaltungselemente vorhanden sind.
Der Lesevorgang im Taktbereich Entsprechend Fig. 2 ist bei diesem Ausführungsbeispiel, welches für dynamisches impuls arti ges Lesen besonders geeignet ist, eine gesonderte Taktspur 21 vorhanden, der eine oder mehrere Dateninformationsspuren 22, 23 ... zugeordnet sind.
An sich ist die Anzahl der Taktspuren sowie der Dateninformationsspuren beliebig; es muß bezüglich der Taktspur lediglich sichergestellt sein, daß sich bei der Taktspur so viele auswertbare Xnderungen vergeben, daß jedes bit innerhalb des zu erfassenden Bitmusters der Dateninformationsspuren von dem Leser übernommen werden kann. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist nur eine Taktspur vorgesehen, der aber zwei Leseköpfe, nämlich die in Fig. 3 mit F und S bezeichneten Leseköpfe zugeordnet sind. Die beiden anderen Leseköpfe, die mit D und E bezeichnet sind, erfassen das Geschehen auf den Datenspuren. Das Taktspursystem erfüllt zwei Hauptaufgaben, nwmlich 1) die Freigabe der Auslesung der Datenspuren dann, wenn einwandfrei festgestellt worden ist, daß während des Einschiebevorgangs ein neuer Zustand des Bitmusters erreicht ist und 2) die Verhinderung des Auslesens, wenn dies nicht der Fall ist, d.h. wenn sich die Ausgangsposition des durch die oder den Taktspur(en),der zugeordneten Leseköpfe, hier S und F und gegebenenfalls zugeordneten Zwischenspeicher gebildeten "Taktgeneratorsz nicht geändert hat bzw. eine rückläufige Bewegung festgestellt worden ist. Zu jedem gegebenen bit auf der oder den Datenspur(en) muß sich ein bestimmtes Taktspurmuster ergeben und in diesem Fall den schon erwähnten Programmspeicher 37 zugeführt werden, damit der Programmspeicher die Auslegung des oder der zugehörigen bits auf den Datenspuren zuläßt.
Zur Vereinfachung ist bei dem dargestellten AusfUhrungsbeispiel das Taktspurmuster gebildet aus alternierend sich abwechselnden Hell- und Dunkelfeldern, so daß sich in der Zuordnung zu zwei zueinander in einem auf die Hell-Dunkelfeldverteilung ungeradem Abstand angeordneten Taktspur-Leseköpfen F und S eine vierwertige sog. Periode des gebildeten Taktgenerators ergibt, was bedeutet, daß in diesem Fall auch ein Rückziehen des Informationsträgers beim Lesevorgang um 3 "Taktspurwertet möglich ist, bevor sich ein vierter identischer Wert ergibt und das System aufgeben muß und auf Fehleranzeige umschaltet.
Erzeugt man in Gedanken eine Relativverschiebung zwischen den Taktspur-Leseköpfen F und S und der Taktspur 21 (zwei mögliche Positionen der Leseköpfe sind in der Fig. 2 dargestellt), dann ergeben sich, wenn man auf die Flanken der Hell-Dunkel- bzw. Dunkel-Hellübergänge abstellt, die folgenden vier, eine "Periode" des Taktgenerators bestimmenden Zustände Leseköpfe

5

a 1 1

b 1 O

c

d

Aus der Fig. 2 erkennt man weiterhin, daß sich für jeden dieser Periodenzustände des Taktgenerators die Datenspur-Leseköpfe D und E voll über einem Hell- oder Dunkelfeld der Hitmusterverteilung der Spuren 22 und 23 befinden, wobei bei der Darstellung der Fig. 2 sämtliche der Felder zum besseren Verständnis hell dargestellt sind; ein realisiertes Bitmuster kann selbstverständlich jede beliebige Verteilung aufweisen.
Aus der C-Impulsfolge (s. Fig. 6) ist ein allgemeiner Takt abgeleitet (s. Leitung 85 in Fig. 4), der bei 86 auf die Takteingänge zweier Übernahme flipflops 87 und 88 für die Ausgangssignale der nachgeschalteten Komparatorverstärker 89 und 57 aufweisenden Taktspur-Leseköpfe F und S gelangt.
An den Q-AusgAngen der Ubernahmeflipflops 87, 88 ergeben sich dann bei 90, 91 den Eingängen 1 und 2 des Programmspeichers 37 zugeführte Taktspursignale.
Die Auswertung der gelesenen Taktspurinformation An der Auswertung der gelesenen Taktspurinformation sind hauptsächlich beteiligt der schon erwähnte Programmspeicher 37 und ein ihm zugeordneter Zustandszähler 35. Für den gerasterten Synchronbetrieb wird die aus der A- und der C-Impuls folge gebildete I-Impulsfolge am Ausgang des Gatters 78 als allgemeine Fortschaltimpulsfolge verwendet und gelangt über die Leitungen 92q 93 sowie 92, 94 auf Takteingänge von bistabilen Flipflopschaltungen 95, 96, auf deren Aufgabe weiter unten noch eingegangen wird, sowie in Verlängerung der Leitung 92 auf den Takteingang Cl des Zustandzählers 35. Der Zustandzähler 35 ändert seinen Zählerinhalt auf die nächsthöhere Stufe aber nur dann, wenn seinem EP-Eingang über die Leitung 97 ein entsprechender Enable-oder Erlaubnisimpuls zugeführt wird. Der Zustandzähler 35 ist so ausgelegt, daß sein möglicher Zählerinhalt auf die entsprechend vorhandene Bitanzahl in der Datenspurinformation abgestimnt ist, im vorliegenden Fall also auf ein 16-Bitmuster. Gleichzeitig zeigt der Zustandzähler 35 über seine Ausgänge Q1, Q2, Q3, Q4 in (kodierter) Form seinen jeweiligen, durch die Fortschaltung über den Programmspeicher 37 erreichten Zustand diesem Programmspeicher wieder an und führt eine entsprechende Adresse den Eingängen 3, 4, 5 und 6 dem Programmspeicher zu. Diese Adresse entspricht dem nächsten zu erwartenden Bitverteilungsmuster der Taktspurinformation, wenn zum fortschreitenden Lesen der Informationsträger weiter eingeschoben wird. Da diese Taktspurinformation den Eingängen 1 und 2 von 90, 91 des Programmspeichers 37 zugeführt wird, wartet der Programmspeicher oder PROM, wie er im folgenden lediglich noch genannt wird, auf eine entsprechende Koinzidenz und ist erst dann bereit, an seinen Ausgängen 9, 10, 11, 12 entsprechende Fortschalt-, Datenübernahme- bzw. Fehlersignale auszugeben. Der PROM gibt somit einen Sollwert für das nächste zu erwartende Lesekopfsignal a, b, c, d entsprechend der weiter vorn angegebenen Tabelle vor und wartet auf diesen Sollwert, der ihm vom Zustands zähler 35 in Form einer entsprechenden Adresse zugeführt ist. Ergibt sich an seinen Eingängen 1 und 2 diese Sollwertkombination nicht, dann geht der PROM 37 b ineinenWart und wartet ab und verhindert auch durch ein entsprechendes Disable-Signal am Eingang EP des Zustandszählers 35, daß dieser weiterschaltet.
Zunächst sei der Fall betrachtet, daß bei "ordnungsgemSßemH Einschieben des Informationsträgers, im Normalfall also beispielsweise einer Kodekarte das aus den vier möglichen Bitmustern des Taktspurgenerators gebildete Bitmuster an den Eingängen 1 und 2 des PROM 37 anliegt, welches die Koinzidenzentscheidung dieses PROM aufgrund seiner gegenwärtigen Adresse vom Zustandszähler 35 ermöglicht. In diesem Fall ergibt sich an seinem Ausgang 12 ein Schiebe- oder Shift-Signal, welches.dem D-Eingang des der Synchronisierung dienenden Flipflops 96 zugeführt wird, welches über die Leitung 93 zur Rasterung den Taktimpuls erhält. Es ergibt sich dann bei 97 ein Schiebeimpuls, der ebenfalls bei 97 in Fig. 3 den Takteingängen CR von Datenspeichern oder Datenregistern 98, 99 zugeführt wird und bewirkt, daß die Daten-Signalinformation von den Leseköpfen D, E, die über die Komparatoren 100 und 101 anoden Dateneingängen DR der Register 98, 99 anliegt, von diesen übernommen wird. Dieser Schiebe-oder Lesebefehl S ergeht nur einmal, denn gleichzeitig schaltet der PROM 37 über die Leitung 97 den Zustands zähler 35 um einen Zählachritt höher und durch die sich hierdurch ändernde Adresse ergibt sich fehlende Koinzidenz zwischen den gegebenenfalls zur Zeit noch anliegenden Taktspurinformationen und dieser neuen Adresse.
Verhinderung des Lesebetriebs bei Rflckwärtsbewegung oder Zitterbewegung des Informationsträgers beim Einführen Es ist schon darauf hingewiesen worden, daß bei der hier verwendeten, vier unterscheidbare Zustände aufweisenden Taktspurkodierung der PROM 37 in der Lage ist, bei einer Rückwärtsbewegung des Informationsträgers drei Zustand wechsel zuzulassen und sich zu merken, ohne daß das ganze Lesesystem in einen Fehlerzustand geht. Erst wenn bei der Rückwärtsbewegung wieder ein vierter Zustand erreicht ist, der dann notwendigerweise dem neu zu erwartenden und eigentlich "richtigen" Zustand des Taktbitmusters entspricht, gibt der PROM 37 sozusagen auf und schaltet auf Fehler. Es ist ein Unterspeicher oder Merker-Flipflop 95 vorgesehen, welches dann vom Ausgang 11 des PROM 37 gesetzt wird, wenn nicht das eigentlich von ihm erwartete Taktbitmuster an sei nen Eingängen 1 und 2 auftritt, sondern ein anderes, welches dann notwendigerweise aus einer Rückwärtsbewegung resultiert. Es ergibt sich dann am Eingang 7 des PROM 37 ein Verriegelungssignal vom Ausgang des Merker-Flipflops 95 über die Leitung 102. Solange dieses Verriegelungs- oder Rückwärts signal anliegt, weist der PROM 37 alle Taktbitmuster-Kombinationen zurück, die nicht dem entsprechen, welches er vor dem Setzen des Merker-Flipflops 95 schon erreicht hatte. Ergibt sich daher bei weiterer Rückwärtsbewegung hier (notwendigerweise) wegen der/nur vier möglichen Periodenzustände des Tdrtgenerators bei anliegendem Verriegelungssignal die eigentlich erwartete Taktspurinformation, dann ergeben sich an den Ausgängen 9 und 10 des PROM Schlußsignale, die über die Leitungen 103a, 103b parallel auf Gatter 104 sowie 105 gelangen. Das Gatter 105 schaltet über die Leitung 106 den L-Eingang des Zustandszählers 35 auf "Laden", was bedeutet, daß dieser sofort auf den Zählerzustand "volle an seinem Ausgang Q5 geht und dieses Voll-Signal Gattern 107 sowie 106 zuführt. Man erkennt sofort, daß aufgrund des Umstandes, daß die beiden Q- und Q-Ausgänge des Merker-Flipflops 95 mit den beiden anderen Eingängen der Gatter 107 und 106 verbunden sind, bei noch gesetztem Merker-Flipflop 95 (entsprechend Rückwärtsbewegung des Informationsträgers über das dritte noch bei dieser Taktspurkombination zulässige Taktspurmuster hinaus) am Ausgang des Gatters 106 über den Inverter 108 ein Fehlersignal F auftritt, während anderenfalls, also wenn das Merker-Flipflop 95 nicht gesetzt worden ist, ein die ordnungsgemäße Beendigung des Lesevorgangs angebendes Endsignal E auftritt.
Es versteht sich, daß der PROM 37 bei einer wieder eingeleiteten Vorwärtabewegung rechtzeitig vor Überschreiten der Taktbitmusterkombination, die er sich bei der RückwSrtsbewegung noch merken kann, die Belegung des Merker-Flipflops 95 rückgängig macht und der Lesevorgang ungestört durch eine solche Zitter- oder Rückführbewegung des Informationsträgers weiter durchgeführt wird. Selbstverständlich hat der PROM während dieses ganzen Vorgangs kein weiteres Schiebesignal S, welches allein eine Speicherung der Informationen an den Leseköpfen D und E ermöglicht hätte, ausgegeben.
Fehlerschaltung aufgrund Zeitablaufs Zunächst wird noch auf die Erzeugung eines weiteren wichtigen Funktionssignals innerhalb des Gesamtsystems eingegangen, nämlich das Laufsignal R, welches am Ausgang des Gatters 66 gebildet ist. In seinem einen Zustand, wenn nämlich vom Q5-Ausgang des Zustands zählers 35 ein einen beendeten Lesevorgang angebendes Signal gleichzeitig mit einem das Fehlen eines Informationsträgers angebendes Signal vom Ausgang des Flipflops 58 seinen beiden Eingängen zugeführt ist, werden von dem Laufsignal R nur die Niederstrom-Tastimpulse entsprechend der N-Impulsfolge in Fig. 5 zugelassen. Die Laufsignale gelangen in ihren anderen Zustand dann, wenn bei gleichzeitigem Vorhandensein eines Informationsträgers der Zustands zähler 35 auf Null gesetzt ist oder einen Lesevorgang fortschreitend registriert. Über die Verzweigungsleitung 109 gelangen diese die Ausgabe der Hochstrom-LED-Impulse bewirkenden Laufsignale zusammen mit den Lese- oder Schiebesignalen S vom Flipflop 96 auf ein Gatter 110 und von dessen Ausgang auf eine Zeitschaltung 111, die nach einem vorgebbaren Zeitraum dann abläuft, wenn keine weiteren Leseimpulse mehr eingehen, was beispielsweise der Fall ist, wenn für einen zu langen Zeitraum das weitere Einschieben des Informationsträgers unterlassen worden ist. In diesem Fall-wird mit dem nächsten Taktimpuls der B entsprechend der T-Impulsfolge (s. Fig. 5) ein Flipflop 112 gesetzt, welches dem Eingang 15 des PROM 37 ein Zeitablauf-Signal zuführt, wodurch dieser ebenfalls die notwendigen Ausgangssignale für eine Beendigung des Lesevorgangs entsprechend einem Fehlersignal F darstellt. Die Zeitschaltung 111 kann von beliebiger-Form sein und umfaßt bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ein RC-Glied.
Die Übernahme der Datenspurinformation Da.bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel jede Datenspur 16 bit umfaßt - dies ist allerdings beliebig und es versteht sich, daß einer einzigen-Taktspur eine beliebige Anzahl von Datenspuren zugeordnet werden können, die dann gleichzeitig parallel ausgelesen-werden, wenn bei der Datenspurkontrolle ein entsprechendes Lesesignal S ergeht -, empfiehlt es solch, die Zwischenspeicher oder Register 98, 99 als Doppeiregister auszubilden, bei denen nach dem achten Zählschritt der Inhalt des ersten Registers mittels eines Übergabesignals U parallel oder seriell in das zweite Register übernommen wird und die jeweils ersten Register dann die zweite Hälfte der Datenspurinformationen aufnehmen. Die Ab frage und Weiterverarbeitung der in Form des Bitmusters gespeicherten Datenspurinformationen erfolgt dann über die Ausgangsleitungen 113 jeweils für 8 bit parallel in serieller Abfrage, an sich aber in beliebiger Weise, desgleichen die Auswertung der gesammelten Datenspurinformation. Die Ubernahme kann erfolgen, wenn der Leitung 114 das Endsignal E vom Ausgang des Gatters 107 zugeführt ist, welches einen ordnungsgemäß beendeten Lesevorgang anzeigt. Das Obergabesignal U wird gebildet von der Gatterkombination 115, 116 in Fig. 4 links oben, der über eine Leitung 117 ein den 8. Zählschritt angebendes Signal vom Ausgang Q1 des Zustandszählers 35 sowie das Taktsignal der Leitung 85 zugeführt ist. Das auf der Leitung 118 anliegende Strobe-Signal St stammt von der nicht dargestellten Weiterverarbeitungsanlage für die Dateninformationen.
Zweite Ausführungsform, Grundprinzip Die in Fig. 7 gezeigte zweite Ausführungsform basiert auf einer selbsttaktenden Kodespuranordnung, wobei mindestens zwei, üblicherweise aber auch nur zwei Kodespuren vorhanden sind, wenn man im binären System bleiben will. Diese beiden Kodespuren, in Fig. 7 mit 120a und 120b bezeichnet, sind so ausgebildet, daß sich entweder auf der einen oder der anderen Kodespurhälfte 120a, 120b ein Wechsel der Wertigkeit nach jedem bit ergibt, wobei ein gleichzeitiger Wechsel auf beiden Kodehälften nicht erlaubt ist. Das Grundprinzip bei diesem Ausführungsbeispiel beruht darauf, daß der einen Kodespurhälfte, beispielsweise 120a die Wertigkeit einer logischen 1 und der anderen Kodespurhälfte, beispielsweise 120b die Wertigkeit einer logischen 0 zugeordnet wird, so daß sich unter Einschluß der Möglichkeit der Selbsttaktung (unabhängig von der Einzuggeschwindigkeit, auch Stehenbleiben und gegebenenfalls Rückziehen erlaubt) insgesamt bei beispielsweise üblichen 16 bit auf jeder Kodespurhälfte die für 16 in einem gegebenen Bitmuster angeordneten bits bekannten 65 536 Möglichkeiten der Kodierung ergeben. Jeder Kodespurhälfte 120a, 120b ist ein eigener Lesekopf 121a, 121b zugeordnet. Das Ausführungsbeispiel ist bevorzugt so ausgebildet, daß die insgesamt kodierte und gespeicherte Information einer speziellen Nummer oder Zahl entspricht, bei deren richtigem Erkennen durch eine Auswerteschaltung, auf die weiter unten anhand der Figuren 8 und 9 noch eingegangen wird, entsprechende Befehle ergehen können, beispielsweise öffnen eines Schlosses, wenn bei dieser AusfUhrungsform in bevorzugter Anwendung durch elektronische Maßnahmen eine Schloßsicherung erreicht werden soll. In diesem Fall stellt der die beiden Kodehälften 120a, 120b tragende Informationsträger eine Art Schlüssel dar, der im übrigen auch umgekehrt in die die Leseköpfe 121a, 121b aufweisende Schloßöffnung eingeschoben werden könnte.
Da bei diesem Ausführungsbeispiel nach jedem bit auf der rechten oder linken Kodehälfte 120a, 120b ein Wechsel stattfinden muß, läßt sich das Prinzip der Selbsttaktung durch die Erfassung der Flanken (ansteigende oder abfallende Flanken) bei den von den Leseköpfen erfaßten Signalen realisieren. Jedes Flankensignal" ist ein Taktsignal und kann beispielsweise zum Weiterschieben eines die erfaßten Dateninformationen aufnehmenden und gegebenenfalls parallel wiedergebenden Schieberegisters ausgenutzt werden, wobei das Schieberegister mit dem Bitmuster gefüllt wird, welches sich aus den beiden Kodehälften ableiten läßt, wenn man jedem Wechsel der Wertigkeit der linken Kodehälfte den Status einer logischen 1 und jedem Wertigkeitewechsel der rechten Kodehälfte 120b den Status einer logischen 0 erkennt.
Zusätzlich enthält das Ausführungsbeispiel der Fig. 7 einleitend noch einen Startbit 122 sowie darauffolgend einen Richtungsbit 123, der sicheratellen soll, daß auch bei umgedrehter Einführung des Informationsträgers (Schlüssel, Kodekarte o. dgl.) die kodierte Information seitenrichtig gelesen wird. Schließlich ist noch ein Stopbit 124 am Ende der Daten information vorgesehen.
Durch das Startbit, welches vereinbarungsgemäß auf beiden Kodehälften 120a, 120b aus hellen Segmenten besteht, erkennt die Leseeinrichtung, daß jetzt eine Kodestrecke kommt.
Das Richtungsbit 123 gibt an, welche Richtung der zu lesende Kode hat. Der Richtungsbit besteht aus einem hellen Segment auf einer Kodehälfte und einem dunklen Segment auf der anderen, wobei das dunkle Segment beispielsweise der die Wertigkeit einer logischen 1 tragenden Kodespurhälfte 1 20a zugeordnet sein kann.
Es versteht sich, daß auch eine solche Ausführungsform in etwa weitgehend von Schaltungssystemen Gebrauch machen kann, wie sie weiter vorn schon in Verbindung mit den Figuren 1 bis 6 dargestellt worden sind;' auch ist es möglich, bei dieser Ausführungsforin die Kodeinformation einschließlich der Taktung im Impulsbetrieb zu lesen. Es ist aber auch möglich, den Leerlaufbetrieb durch schwache Tastimpulse, wie weiter vorn schon beschrieben, aufrechtzuerhalten und im Lesebetrieb auf volle kontinuierliche Abtastung zu gehen, dieses Ausführungsbeispiel wird zunächst erläutert.
Lesebetrieb der zweiten Ausf4hrungsform ohne impulsartige Abtastunq Die beiden Leseköpfe 121a, 121b bestehen in Fig. 8 aus zwei mit 126 bezeichneten Lichtsendern und zwei Lichtempfängern 127, die üblicherweise von lichtemittierenden LED-Dioden und Fototransistoren gebildet sein können. Die von den' Lichtempfängern 127 aufgenommenen beiden Signale gelangen nach Zwischenverstärkung bei 128 auf Flankendetektoren 129, die jeden Wechsel in der Helligkeit beider Kodespuren erfassen, d.h. also von hell auf dunkel und umgekehrt. Die Flankendetektoren erzeugen daher Ausgangssignale, die, über die Leitungen 130a, 130b einem ODER-Gatter 131 zugeführt, gemeinsam eine Taktimpulsfolge bilden, mit welcher sich die Auswertung der Datenbit; bewerkstelligen läßt. Die Taktimpulsfolge gelangt über ein Verzögerungsglied 132 daher auf den Ubernahmeeingang 133 eines das Bitmuster der Datenbits speichernden Registers 134. Die eigentliche Erfassung der Datenbits erfolgt dann mit Hilfe eines Zwischenregisters oder Speichers 135, der beim Ausführungsbeispiel ein RS-Flipflop ist und so ausgebildet ist, daß sich eine Zustandsänderung dieses Flipflops nur dæm ergibt, wenn nach vorheriger Triggorung an einem der Eingänge 135a, 135b nunmehr eine Triggerung am anderen Eingang erfolgt. Aufeinanderfolgende Triggerungen am gleichen Eingang durch die Flankensignale bewirken keine Umschaltung. Mæ1 erkennt sofort, daß die Taktlmpulofolge dns Schieberegister 134 selbsttaktend weiterschaltet und je nach der Verteilung der Datenbits auf den beiden Kodehälften 120a, 120b am Ausgang des Zwischenregisters 135 (Flipflop) die logischen Zustände auftauchen, die sich aus der Hell-Dunkelfeldverteilung der Kodespuren ergeben und über ein weiteres, bevorzugt als Exklusives ODER-Gatter ausgebildetes Gatter 136 auf den Dateneingang 137 des Schieberegisters gelangen. Das Exklusive ODER-Gatter hat die Eigenschaft, die Wertigkeit der Ausgangssignale des Zwischenregisters 135 umzukehren, und zwar unter der Steuerung eines Richtungsregisters 138, welches vom ersten Richtungsbit 123 gesetzt wird. Je nachdem auf welcher Spur dieses Richtungsbit auftaucht, ändert sich das Ausgangssignal des Richtungsregisters 138, welches ebenfalls ein einfaches Flipflop sein kann und bewirkt dadurch, daß entsprechend der Ansteuerung des Exklusiven ODER-Gatters 136 die "richtigen" Bewertungen der auf beiden Kod.spurhälften 120a, 120b erfaßten Dunkelfeldverteilungen als log 0 oder log 1 ins Schieberegister 134 gelangen.
In Fig. 7 ist das sich aus der dargestellten Hell-Dunkelfeldverteilung ergebende Kodemuster der Datenbits zusätzlich neben den Kodespuren angegeben.
Das Rlchtungsregister 138 wird einmal von einem Startregister t39 über die Leitung 140 freigegeben, und zwar dann, wenn das Startregister 139, welches ein einfaches Gatter sein kann, auf beiden Spuren den Startbit 122 erkennt. In ähnlicher Weise kann das Startregister 139 nach Beendigung des Lesevorgangs bei Eintreffen des Stopbits 124 die Übergabe der gelesenen Dateninformation, das Rücksetzen der Speicher und die Vorbereitung auf einen nächsten Lesevorgang übernehmen. Es versteht sich im übrigen, daß die Fig. 8 das Grundprinzip dieses Ausführungsbeispiels lediglich in größerem Zusammenhang erläutert; der Fachmann ist in der Lage, aufgrund der weiter vorn angegebenen detaillierten Schaltungsanordnungen entsprechende Systeme für die zweite Ausführungsform zu erstellen.
Ergänzend kann noch eine Zeitschaltung 140 vorgesehen sein, die dann, wenn sie für einen vorgegebenen Zeitraum das Fehlen jeglicher Flankensignale feststellt, ein Fehlersignal erstellt.
Entsprechend einem besonders bevorzugten Ausführungsbeispiel ist es für die weitere Verarbeitung der gewonnenen Datenbits und deren Auswertung sogar möglich, eine vorherige Speicherung des auf dem jeweiligen Informationsträger (Schlüssel oder Karte) befindlichen Bitmusters zu vermeiden und die Leseeinrichtung durch das erstmalige Einführen des Informationsträgers auf das spezielle Bitmuster zu setzen und für immer zu fixieren, welches dieser Informationsträger aufweist. Hierzu verfügt die Schaltung der Fig. 8 über einen Speicher 141, der bevorzugt als sog. RAM ausgebildet ist und dem über bei einem erstmaligen Lesevorgang freigegebene Verbindungsleitungen 142, 143 Dateninformation und Taktsignal zugeführt werden. Der Speicher 141 übernimmt diese Dateninformation und fixiert diese für immer, es sei denn, es ist eine spezielle Rücksetzschaltung, falls erwünscht, vorhanden. Eine dem Schieberegister 134 und dem Speicher 141 zugeordnete und nachgeschaltete Koinzidenzschaltung 144 dient dann lediglich noch der Erkennung der richtigen Datenbits, indem jedes Mal nach Eintreffen des Stopbits der Inhalt des Schieberegisters 134 mit dem des Speichers 141 verglichen und bei Koinzidenz ein Gutsignal G am Ausgang des Koinzidenzgatters 144 erstellt wird.
Impulsartiger Lasebetrieb Soll bei dem Ausführungsbeispiel der Figuren 7 und 8 auch im Lesebetrieb eine impulsartige Ansteuerung der Leseköpfe erfolgen, was aus vielen Gründen vorzuziehen ist, insbesondere längere Lebensdauer, geringer durchschnittlicher Stromverbrauch u. dgl., dann ist lediglich ein zusätzlicher Taktgeber 145 erforderlich, der beispielsweise wie der Mehrphasenoszillator 29 des ersten Ausführungsbeispiels ausgebildet ist und in entsprechender Weise zusammen mit der Verarbeitungseinrichtung fürdeImpulsselektion 33 arbeiten kann und den Lesekopfbereich sowie die sonstigen Einrichtungen mit entsprechenden Impulsen über die Leitung 146 beaufschlagt; eine weitere Leitung 147 führt zu einem Zwischenspeicher 148, der erforderlich ist, um den Impulsbetrieb zu ermöglichen. Dieser Zwischenspeicher, der für die Erfassung jeder Kodespurhälfteninformation aus zwei Flipflops bestehen kann, die jeweils durch den Wechsel der an ihren Eingängen anliegenden Signale in ihren anderen Zustand getriggert werden, erzeugt dann an seinen Ausgängen 148a, 148b dem Bltuuster beider Kodespurhälften entsprechende Impulsfolgen, die von den Flankendetektoren 129' ausgewertet werden können. Auf die Erläuterung der weiteren Schaltelemente braucht nicht eingegangen zu werden, da diese im wesentlichendem Ausführungsbeispiel der Fig. 8 entsprechen und daher auch mit den gleichen Bezugszeichen und einem Beistrich oben bezeichnet sind. Die über die Leitung 147, den Zwischenspeicher 148 und dem Startregister 139' zugeführten Impulse bewirken die Übernahme der an den Dateneingängen anstehenden Informationen, wenn diese sich geändert haben. Es wird noch darauf hingewiesen, daß in der Darstellung der Figuren 8 und 9 der zu lesende Informationsträger, der ein Ausweis, eine Kodekarte, ein Schlüssel o. dgl. sein kann, mit 150, 150' bezeichnet ist.
Ein besonderer Vorteil vorliegender Erfindung besteht schließlich noch darin, daß einzelne Baugruppen und gegebenenfalls größere zusammenhängende Baukomponenten in ihrem Funktionszusammenhang auch durch entsprechende Programmie-M s oder rung eines Pro :essors oder einer ähnlichen Einrichtung ersetzt werden können, wobei es sich versteht, daß ein solchermaßen eingesetzter Prozessor innerhalb des vorliegenden er findungs gemäßen Rahmens liegt.
Der in Fig. 8 gezeigte RAM kann auch als beliebiger Speicher ausgebildet sein. Er kann bevorzugt auch parallel gesetzt werden, so daß entgegen der Darstellung in Fig. 8 beim erstmaligen Setzen (Programmieren auf einen bestimmten Schlüssel) die Information auch zunächst nur in das Schieberegister übernommen werden kann und dann von dort parallel in den Speicher 141 gelangt.

Claims

Patentansprüche: //f;a Optoelektrische Einrichtung an Schlössern, Sicherheitsvorrichtungen, Schaltelementen u. dgl. zur Verhinderung eines unbefugten Zugangs zu Räumen, Gebäuden, Autos usw. und/oder unbefugte Wegnahme und/oder gegebenenfalls gleichzeitigen Scharf- und Unscharfschaltung von Alarmanlagen mit einem eine befugte Maßnahme ermöglichenden Informationsträger als Kontroll- und/oder Auslöseelement (Schlussel) und einem auf dieses ansprechende Gegenelement (Schloß), wobei eine den Lesevorgang zwischen Informationsträger und auf die Informationen ausgerichteten Leseköpfen ermöglichende Relativverschiebung stattfindet, insbesondere mit einem Informationsträger, der verdeckt zwischen zwei ausschließlich Infrarotlicht durchlassenden Abdeckungen angeordnete Hell-Dunkelkodierungen aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem Informationsträgern (150) mindestens zwei eine Hell-Dunkelfeldverteilung aufweisende Spuren (21,22,23;120a,120b) angeordnet sind mit entsprechend zugeordneten Leseköpfen (F,S,D,E;121a,121b) und daß zur Erfassung des wirklichen bit-Musters und zur Selbsttaktung die Anordnung der Hell-Dunkelfeldverteilung auf mindestens einer der Spuren (21; 120a,120b) so getroffen ist, daß für jedes neu zu lesende Datenbit eine gleichzeitige Änderung der Hell-Dunkelfeldverteilung bezüglich des Taktbereiches vorgesehen ist.
2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Informationsträger mindestens eine Taktspur (21) mit mindestens einem, vorzugsweise zwei Taktspur-Leseköpfen (F, S) aufweist, daß die auf die Taktspur ausgerichteten Taktspur-Leseköpfe zueinander in einem auf die Hell-Dunkelfeld-Verteilung ungeradem Abstand angeordnet sind und daß eine beliebige Anzahl weiterer, Datenbits aufweisender Spuren (22, 23) vorgesehen sind, denen gesonderte Leseköpfe (D, E) zugeordnet sind.
3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur Unterscheidung zwischen Leerlaufbetrieb mit leistungsschwachen, vorzugsweise über nur einen Lesekopf laufenden Tastimpulsen und Lesebetrieb mit leistungsstarken Leseimpulsen oder kontinuierlicher Ansteuerung sämtlicher Leseköpfe ein Informationsträgererkennungsregister (30) vorgesehen ist, welches einen Ausgangsimpuls erzeugt und einem eine Vielzahl von unterschiedlichen Steuerimpulsfolgen erzeugenden Mehrphasenoszillator (29) derart zuführt, daß auf eine höhere Frequenz im Leseimpulsbetrieb umgeschaltet wird und gleichzeitig leistungsstarke, dem jeweiligen, das Vorhandensein eines Informationsträgers abfragenden Tastimpuls nachfolgende Leseimpulse (LED) erzeugbar sind.
4. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausgangsimpuls des Informationsträger-Erkennungsregisters (30) einem Gatter (79) zuführbar ist zur Erzeugung von kurzen Ansteuerleistungsimpulsen für solche Schaltungsgruppen (Programmspeicher 37), die einen leistungsintensiven Dauerbetrieb aufweisen, wobei dem Gatter (79) vom Mehrphasenoszillator (29) kurzzeitige Taktimpulse (I) zuführbar sind.
5. Einrichtung nach einem der AnsprUche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein von den ausgelesenen Taktimpulsen über ein Taktregister (34) angesteuerter Programmspeicher (37) vorgesehen ist, dem ein Zustandszähler (34) zugeordnet ist, der bei jedem neuen, eine Auslegung der Datenspuren bewirkenden Taktschritt vom Programmspeicher (37) um einen Zählschritt weitergeschaltet ist und der dem Programmspeicher eine seinem jeweiligen Zählerstand entsprechende Adresse derart zuführt, daß der Programmspeicher eine Information darüber erhält, welches Taktspur-Bitmuster bei ordnungsgemäßer Bewegung des Informationsträgers für den nächsten bit-Lesevorgang zu erwarten ist.
6. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß ein mit den Ausgängen des Programmspeichers (37) verbundenes, aus mehreren Speichern (95, 96) bestehendes Zustandsregister (31) vorgesehen ist, welches taktimpulsgesteuert von den vom Mehrphasenoszillator (29) erzeugten kurzzeitigen Taktimpulsen (I) bei Vorhandensein des Informationsträgers (150) einem den Datenleseköpfen (D, E) nachgeschalteten, gegebenenfalls aus mehreren Unterregistern bestehendem Schieberegister (98, 99) die Ubernahme der ausgelesenen Dateninformation bewirkende Schiebeimpulse(S) zuführt.
7. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Zustandserkennungsregister einen Merker-Speicher (95) enthält, der vom Programmspeicher (37) dann gesetzt wird, wenn - bei einer Rückwärtsbewegung - dem Programmspeicher~(37) ein dem zu erwartenden Taktbitmuster nicht entsprechendes Taktbitmuster zugeführt ist derart, daß eine Auslesung der entsprechenden Datenbitinformation infolge Fehlens des jeweiligen Schiebeimpulses (S) nicht erfolgt.
8. Einrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Einheit aus Programmspeicher (37) und Zustandszähler (35) ein Taktimpulsfolge-Programm gespeichert enthält, auf dessen Basis der Programmspeicher (37) erkennt, ob bei ordnungsgemäßem Einschieben das zutreffende, neu zu erwartende Taktbitmuster ausgelesen ist oder eine Unterbrechung und/oder Rückbewegung (Zitterbewegung) des Informationsträgers erfolgt ist.
9. Einrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß bei einer einfachen, alternierenden Hell-Dunkelfeld-Verteilung der Taktspur (21) bei gleichzeitigem Setzen des Merker-Registers (Flipflop 95) drei Rückwärts taktschritte erlaubt sind, bis bei Eintreffen eines Taktbit-Verteilungsmusters der eigentlich zu erwartenden Art und gesetztem Merker-Flipflop eine Fehlererkennung erfolgt.
10. Einrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß zur Fehlererkennung dem Zustandszähler vom Programmspeicher (37) ein die Annahme des vollen Zählinhalts (16 Zählschritte) bewirkender Steuerimpuls zugeführt ist, der gleichzeitig zwei mit je einem Ausgang des Merker-Flipflops (95) verbundenen Torschaltungen derart zugeführt ist, daß bei gesetztem Merker-Flipflop (95) ein Fehlersignal (F) und bei nicht gesetztem Merker-Flipflop und ordnungsgemäß durchgeschaltetem Zustandszähler die Ausgabe eines die Beendigung des Lesevorgangs angebenden Endimpulses (E) bewirkt wird.
11. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß eine Zeitüberwachungsschaltung (41) vorgesehen ist, die bei Überschreiten eines Zeitlimits durch die Periode der Schiebeimpulse (S), gegebenenfalls über einen Fehlerschalter (Register 112) den Programmspeicher (37) zur Ausgabe eines Fehlersignals veranlaßt.
12. Einrichtung nach einemoder mehreren der AnsprUche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die vom Mehrphasenoszillator (29) erzeugten, bei Vorhandensein eines Informationsträgers in ihrer Frequenz geänderten Ausgangsimpulsfolgen (A, B, C, D) und daraus gebildete Ansteuerimpulsfolgen (E, N, T; H, I) so einander zugeordnet sind, daß in Verbindung mit ansteuernden Gatterschaltern (78, 79, 110, 104, 105, 66, 106, 107, 115, 116) und Taktregistern (112, 58, 95, 96, 34) der impulsbetriebene Lese- und Leerlaufbetrieb zwangssynchronisiert ist, wobei eine wiederholte Auslesung der gleichen Information bei langsam bewegtem Informationsträger und schneller Impulswiederholungsrate durch den jeweils ein neues Taktbitmuster erwartenden Programmspeicher (37) verhindert ist.
13. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem Informationsträger (150) zwei eine beliebige kodierte Hell-Dunkelfeld-Verteilung aufweisende Kodespurhälften (120a, 120b) angeordnet sind unter Verzicht auf eine gesonderte Taktspur und daß die Hell-Dunkelfeld-Verteilung auf beiden Kodespurhälften so getroffen ist, daß entweder auf der einen oder der anderen Kodespurhälfte nach jedem Datenbit ein Wechsel der Wertigkeit stattfindet, wobei der Wechsel der Wertigkeit auf jeder Kodespurhälfte (120a, 120b) stets das Auftreten eines gegebenen logischen Zustands (entweder log 1 oder log 0) und der Wertigkeitswechsel auf der anderen Kodespurhälfte stets das Auftreten des anderen logischen Zustands (log 1 oder log 0) bedeutet.
14. Einrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß der nach jedem Datenbit erforderliche Wertigkeitswechsel entweder auf der einen oder der anderen Kodespurhälfte (120a, 120b) eine Selbsttaktung bildet und daß einer der Kodespurhälften (120a, 120b) ein anfängliches einzelnes Richtungsbit (123) zugeordnet ist derart, daß ein Wechsel der Wertigkeit stets den Wechsel eines für diese Kodespurhälfte vorgegebenen logischen Zustandswechsels bedeutet, wodurch ein von der Lage des eingeführten Informationsträgers unabhängiges Auslesen möglich ist.
15. Einrichtung nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, daß dem Richtungsbit (123) ein beiden Kodehälften gemeinsames Startbit vorgeordnet ist und daß nach Ende der Datenbitinformation ein Stopbit (124) folgt, welches wiederum beiden Kodespurhälften zugeordnet ist.
16. Einrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß unter Beibehaltung des Prinzips der Selbsttaktung jede zusätzliche Kodespur eine Änderung des Grundkodes (ternäter Kode, quarternärer Kode) bedeutet.
17. Einrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Spur ein Lesekopf (121a, 121b) zugeordnet ist, deren Ausgangssignale Flankendetektoren (129) zugeführt sind, deren Ausgangssignale nach Zusammenfassung in einer Gatterschaltung (ODER-Gatter 131) als Schiebetakt dem Schiebeeingang eines Schieberegisters (134, 134') zugeführt sind, und daß die Ausgangssignale der Flankendetektoren (129) den beiden, jeweils ein Umschalten bewirkenden Eingängen eines Speichers (RS-Flipflop 135) zugeführt sind, dessen Ausgang mit dem Dateneingang (137) des Schieberegisters (134) verbunden ist derart, daß das Bitmuster entsprechend dem vom Bitmuster selbst erzeugten Takt in das Schieberegister (134, 134') übernommen wird.
18. Einrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß zur Richtungserfassung ein vom Richtungsbit (123) getriggertes Richtungsregister (138, 138') vorgesehen ist, welches dem Steuereingang eines die logische Wertigkeit zugeführter Signale umkehrenden Gatters (Exklusives ODER-Gatter 136) zugeführt ist, dessen Eingang zur Erfassung der Datenbits mit dem Datenregister (135) und dessen Ausgang mit dem Dateneingang (137) des Schieberegisters (134, 134') verbunden ist.
19. Einrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß der aus den Ausgangssignalen beider Flankendetektoren (129) erstellte Schiebetakt dem Schiebetakteingang (133) des Schieberegisters (134) über eine Verzögerungsschaltung (132) zugeführt ist.
20. Einrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß eine von jedem Ausgangssignal der Flankendetektoren (129) getriggerte Zeitüberwachungsschaltung (140) vorgesehen ist, die bei Überschreiten eines vorgegebenen Zeitlimits auf Fehlersignal (F) umschaltet.
21. Einrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß dem Schieberegister ein programmierbarer Speicher (RAM 141) zugeordnet ist, der bei erstmaligem Einführen des Informationsträgersd Auslesen der kodierten Information für deren unlöschbare Übernahme mit dem Ausgang der den Schiebetakt und die Dateninformation erzeugenden Schaltungen (129, 140, 135) verbunden ist derart, daß bei späterer Einschiebung des Informationsträgers (150) eine Koinzidenzschaltung (144) die Übereinstimmung der Speicherinhalte des Speichers (141) und des Schieberegisters (134) feststellt.
22. Einrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 13 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß zum impulsartigen Auslesen-von Datenbits und Taktinformation auf den mindestens zwei Taktspurhälften (120a, 120b) des Informationsträgers (150) ein die Leseköpfe (126', 127') sowie die verarbeitenden Schaltungen mit Ansteuerimpulsen versorgender Taktgeber (145) vorgesehen ist und daß den Flankendetektoren (129') ein Zwischenspeicher (148) vorgeschaltet ist zur Übernahme der ausgelesenen Information.
23. Einrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß im Leerlaufbetrieb nur wenigstens ein Lesekopf in längeren Zeitabständen mit kurzen leistungsschwachen Tastimpulsen versorgt ist und daß im Lesebetrieb sämtliche Leseköpfe mit Leistungsimpulsen betrieben werden, deren Amplituden wesentlich über denen des Leerlaufbetriebs und über der für den Dauerbetrieb zulässigen Nennleistung liegen, wobei deren Folgefrequenz auf die maximale Lesegeschwindigkeit abgestimmt ist.
24. Optoelektrische Einrichtung an Schlössern, Sicherheitsvorrichtungen, Schaltelementen u. dgl. zum Lesen von auf einem Informationsträger befindlichen Informationen, insbesondere nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 23, dadurch gekennzeichnet, daß die Leseköpfe und gegebenenfalls die elektronischen Versorgungs- und Auswerteschaltungen im die Lesebereitschaft gewährenden Leerlaufbetrieb und im Lesebetrieb leistungsmäßig derart mit unterschiedlichen Betriebszuständen betrieben sind, daß im Leerlaufbetrieb nur wenigstens ein Lesekopf in längeren Zeitabständen mit kurzen leistungsschwachen Tastimpulsen versorgt ist und daß im Lesebetrieb sämtliche Leseköpfe mit Leistungsimpulsen betrieben werden, deren Amplituden wesentlich über denen des Leerlaufbetriebs und der für den Dauerbetrieb zulässigen Nennleistung liegen und deren Folgefrequenz auf die maximale Lesegeschwindigkeit abgestimmt ist.
25. Einrichtung nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß im Leerlaufbetrieb die leistungsintensiven Schaltungsgruppen der Auswerteschaltung abgeschaltet sind und im Lesebetrieb mit Taktimpulsen beaufschlagt sind, deren zeitliche Länge einen Bruchteil der Leseimpulse ausmacht.
26. Einrichtung nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß die Umschaltung von Leerlaufbetrieb auf Lesebetrieb automatisch in Abhängigkeit vom Ausbleiben eines Impulses an dem Lesekopf für Leerlaufbetrieb (D) erfolgt.
27. Einrichtung nach einem der Ansprüche 24- bis 26, dadurch gekennzeichnet, daß zur Vermeidung bzw. Erkennung von aus Fehlbedienungen oder falschen Informationsträgern resultierenden Lesefehlern in der Auswerteschaltung ein Impulsfolgeprogramm unlöschbar gespeichert ist, mit dem eine mittels eines besonderen Taktlesers, der zwei in Bezug auf den Hell-Dunkelabstand einer auf dem Informationsträger befindlichen Taktspur in Einschubrichtung um das 1,5-fache voneinander versetzte Leseköpfe (F,S) aufweist, gelesene Taktimpulsfolge impulsweise verglichen wird.
28. Einrichtung nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, daß das Impulsfolgeprogramm sowohl eine Impulsfolge enthält, die einer bedienungsgerechten Einschubbewegung der Kodekarte entspricht, als auch eine Impulsfolge, die einer bedienungsgerechten Entnahmebewegung der Kodekarte entspricht und zusätzlich dazu unterschiedliche bezüglich der Impulsart, Impulszahl und des zeitlichen Impulsabstandes auf die Annahmefähigkeit der Auswerteschaltung ausgelegte Impulsfolgen enthält.
29. Einrichtung nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß die Leseköpfe (S,F,D,E) und die Auswerteschaltung sowohl bei Fehlererkennung als auch nach regulär beendetem Lesevorgang unmittelbar wie der auf Leerlaufbetrieb umgeschaltet werden.